1. RESPIRACIÓN
CELULAR

8. Repaso Redox
• la reducción es
una ganancia de
electrones
• La Oxidación es la
pérdida de
electrones:

9. La Energía de los seres vivos:
ATP

14. Otros nucleótidos de importancia
en Bioenergética
• NAD/NADH
• FAD/FADH2
• NADP/NADPH
• Coenzimas
FUNCIONES
• Transportan electrones y
protones
• Reacciones Redox

18. Flujo de energía en los ecosistemas
• La energía entra al
ecosistema como luz solar
y sale como calor
• Fotosíntesis convierte
CO2 y H2O en moléculas
orgánicas
• La mitocondria libera la
energía de estos
compuestos y produce
ATP en el proceso de
respiración celular

25. En el proceso de respiración celular ….
• Glucosa se oxida:
– En el proceso pierde e- de alta energía
• NAD+ se reduce: (aceptador de e-)
– Los e- de glucosa son transferidos a la molécula de NAD+
para formar NADH

26. La molécula de NAD+ acepta los e- de la glucosa
y se reducea NADH

27. Respiración celular se divide en:
• Glucólisis (Se llama también ruta de Embden-Meyerhof)
– rompe la glucosa en dos moléculas de piruvato
• Ciclo de Krebs o Ciclo de Acido Cítrico - completa el
rompimiento de glucosa
• Cadena de transporte de electrones
– es donde ocurre la mayor síntesis de ATP

28. Respiración celular se divide en:

29. Es la mayor función del metabolismo degradativo (catabolismo) :
producir energía suficiente para fosforilar el ADP (adenosín difosfato).
Existen por lo menos tres maneras de obtener ATP:
Fosforilación a nivel de Sustrato. Esta es la forma por medio del
cual se produce ATP en ausencia de un receptor externo de los
electrones.-
Fosforilación Quimio-osmótica . Es posible cuando el O2 es el
receptor final de los e- .
Fotofosforilación. Interviene la luz en el proceso
Es la adición de un grupo fosfato inorgánico (PO4
3–) a cualquier otra
molécula.

30. ATP se ha producido con la ayuda
de una enzima,
quien transfiere un grupo fosfato
de un substrato al ADP

31. Síntesis de ATP a nivel de sustrato

33. Glucólisis
Glucosa + NAD+ 2piruvato(3C) + 2ATP+ 2NADH +H2O
Ocurre en el citoplasma y no requiere de O2
Se oxida la glucosa ya que le quitamos e-

35. La glucosa entra a la célula y es fosforilizada
por la enzima hexokinasa.
Esta transfiere un grupo fosfato del ATP al azúcar

37. PGAL dona e- a NAD+
Se producen 2NADH
Se producen 2 ATP

38. Se generan otros 2 ATP’s para un total de 4 ATP’s por
molécula de glucosa
El producto final son 2 piruvatos

41. • Se consume un coenzima: NAD+
• ¿Cómo se regenera?
– Aerobios: el NADH+H+ formado cede los
electrones hasta que llegan al O2.
– Anaerobios: el NADH+H+ se oxida por la
reducción del ácido pirúvico.

42. 2 Piruvatos entran a la mitocondria con ayuda de una
proteína de transporte. Se convierten en 2 Acetyl-CoA.
Se liberan 2 CO2 y 2 NADH

44. Formación de AcetilCoA
• La piruvato deshidrogenasa (matriz
mitoc) convierte el piruvato en el
gpo acetil x descarboxilación (elim
CO2). 1era rxns de respiración q´
produce CO2.
• Durante ésta tamb se ox el ác
pirúvico c/u pierde 2H (H- y H+).
• La coenzima NAD+ se reduce
conforme acepta el H-, el H+ se
libera de la matriz mitoc.
• Gpo acetil se una a CoA = Complejo
AcetilCoA, que se incorpora al Ciclo
de Krebs

45. Ciclo de Krebs
• Krebs por el BQ Hans Krebs
• También conocido como el ciclo del ácido cítrico
porque es la primera molécula que se forma cuando el
grupo acetil se integra al ciclo. (ó ácidos
tricarboxilicos)
• Serie de reacciones redox y descarboxilaciones. Cada
una catalizada por una enzima específica en la matiz
mitocondrial.
• La gran cantidad de E potencial química almacenada en
sustancias intermedias derivadas del ác pirúvico se
libera de manera gradual.
• Las reacciones de transferencia de electrones
ocurren a 2 coenzimas: NAD+ y FAD+.
• Los derivados del ác pirúvico se oxidan mientras que
las coenzimas se reducen.
• Se genera ATP.

46. Ciclo de Krebs
Dos vueltas: ya que tenemos dos acetil-CoA por molécula de glucosa.
Produce por glucosa: 2 ATP, 6 NADH y 2 FADH2
Ocurre en la matriz de la mitocondria

48. Acetil-CoA (2C) se combina con oxaloacetato para formar
citrato (4C), el cual es convertido a isocitrato (6C)

49. Se producen 2 NADH (oxidación) la cual contiene los e- de alta
energía de la glucosa
Se libera CO2

50. Se genera 1 ATP y 1 FADH2 por vuelta

51. Se genera otro NADH y nuevamente terminamos
con la producción de oxaloacetato

52. RESUMEN
El Ciclo de Krebs produce por molécula de glucosa
6 NADH + 2 FADH2 + 2 ATP + 4CO2.

55. Luego del ciclo de Krebs…
• Solamente se han producido 4 ATP por
molécula de glucosa
• La glucosa ha desaparecido y se ha convertido
en CO2 y H2O
• No se ha utilizado oxígeno
• ¿Dónde está la energía de la glucosa?

56. Cadena de transporte de electrones
La energía de la glucosa la contienen los NADH y FADH2.
Esta se utilizará para hacer mas ATP.

57. Cadena transportadora de electrones
• Serie de transportadores
de electrones = proteínas
integradas a la membrana
mitocondrial interna
(crestas para mayor
superficie)= citocromos
• Cada transportador se
reduce conforme capta
electrones y se oxida a
medida que libera
electrones, las reacciones
generan Energía y ésta se
usa para formar ATP.

58. Pasos en el transporte de electrones y la
generación quimiosmótica de ATP
• En el interior de la membrana mitocondrial
interna, los transportadores de la cadena
se agrupan en 3 complejos.
• Cada uno actúa como una bomba de
protones que expulsa H+ de la membrana de
la matriz y genera un gradiente
electroquímico de H+ de la sig manera:

59. 1era bomba de H+ = Complejo deshidrogenasa NADH
2da bomba de H+ = Complejo cit b – c1
3era bomba de H+ = Complejo citocromo - oxidasa

60. • Conforme los H+ vuelve a la membrana,
genera ATP debido a que los canales de
H+ tambien incluyen ATP sintasa, la
cual usa la fuerza motriz protónica
para sintetizar ATP a partir de ADP y
P; el proceso de quimiosmosis explica
casi todo el ATP producido en la
respiración.

61. Síntesis quimiosmótica del ATP
(Fosforilación oxidativa)
La energía liberada es utilizada para generar un gradiente de H+. Una
enzima/canal llamada ATP-asa deja pasar los iones y genera ATP.

62. Síntesis quimiosmótica del ATP
Electrones fluyen a través
de proteínas
Se crea un gradiente de
protones
Una enzima-canal (ATP-
sintetaza) fosfórila
moléculas de ADP
convirtiéndolas en ATP

63. Esta enzima se
encuentra en
cloroplastos,
mitocondrias y
membrana
plasmática de
bacterias

64. Objetivo de la cadena transportadora de
electrones
• Producir ATP, a partir de
ADP + P, por acción de la
enzima ATP sintetasa.
Esta enzima usa como
fuente de energía una
gradiente de
concentración de
hidrógenos generada
entre el espacio
intermembranal y la
matriz de la
mitocondria.

65. Resumen:
Respiración celular produce 38 ATP por molécula de glucosa
Se generan 3 ATP por cada NADH y 2 ATP por cada FADH2

69. En ausencia de oxígeno…..
• Respiración celular necesita oxígeno, último
aceptador de e- de la cadena de transporte
• En ausencia de oxígeno algunas células
pueden llevar a cabo glucólisis y un trayecto
llamado fermentación
• Hay dos tipos: fermentación alcohólica y
fermentación láctica

70. En ausencia de oxígeno se lleva a cabo glucólisis
y el paso de fermentación

71. CONDICIONES
ANAERÓBICAS

76. Fermentación:
Fuente de NAD+ para la célula
• La importancia del paso de pirúvico a etanol o a ácido láctico
NO es la producción de estos compuestos
• La célula lleva a cabo fermentación para que glucólisis pueda
tener una fuente de NAD+ ya que NO existe cadena de
transporte de e-.
• Sin NAD+ no ocurriría glucólisis y por tanto no habría ATP y la
célula moriría

77. Fermentación importante en industria.

79. Otros alimentos nos dan
energía
• Carbohidratos,
grasas y proteínas
pueden ser
utilizados como
combustible para
respiracion celular.
• Son degradados y
formar ATP